[go: up one dir, main page]

JP5958630B2 - 王冠用鋼板およびその製造方法 - Google Patents

王冠用鋼板およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5958630B2
JP5958630B2 JP2015189112A JP2015189112A JP5958630B2 JP 5958630 B2 JP5958630 B2 JP 5958630B2 JP 2015189112 A JP2015189112 A JP 2015189112A JP 2015189112 A JP2015189112 A JP 2015189112A JP 5958630 B2 JP5958630 B2 JP 5958630B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
rolling
crown
content
steel plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015189112A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016079505A (ja
Inventor
雅巳 辻本
雅巳 辻本
田中　匠
田中　　匠
智也 平口
智也 平口
克己 小島
克己 小島
誠 荒谷
誠 荒谷
杉原　玲子
玲子 杉原
青木　文男
文男 青木
利裕 菊地
利裕 菊地
裕樹 中丸
裕樹 中丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to TW104133241A priority Critical patent/TWI565812B/zh
Priority to EP15849457.5A priority patent/EP3205739B1/en
Priority to CN201580054890.7A priority patent/CN106795607B/zh
Priority to MYPI2017701198A priority patent/MY176043A/en
Priority to AU2015329455A priority patent/AU2015329455B2/en
Priority to PCT/JP2015/005115 priority patent/WO2016056239A1/ja
Priority to KR1020177009648A priority patent/KR102020718B1/ko
Priority to MX2017004584A priority patent/MX2017004584A/es
Priority to US15/518,190 priority patent/US20170292176A1/en
Priority to NZ729397A priority patent/NZ729397A/en
Priority to BR112017007235A priority patent/BR112017007235A2/pt
Priority to CA2960110A priority patent/CA2960110C/en
Publication of JP2016079505A publication Critical patent/JP2016079505A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5958630B2 publication Critical patent/JP5958630B2/ja
Priority to PH12017500350A priority patent/PH12017500350A1/en
Priority to CONC2017/0003327A priority patent/CO2017003327A2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0268—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment between cold rolling steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0468—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment between cold rolling steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426—Hot rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

本発明は、ガラス瓶の栓としての王冠の材料に用いられる王冠用鋼板およびその製造方法に関するものである。
清涼飲料水や酒類などの飲料用の容器には古くからガラス瓶が用いられている。そして、細口のガラス瓶には王冠と呼ばれる金属製の栓が用いられている。一般的に、王冠は、薄鋼板を素材としてプレス成形によって製造される。この王冠は、瓶の口を塞ぐ円盤状の部分と、その周囲に設けられた襞状の部分からなり、襞状の部分を瓶の口にかしめることによって瓶を密封する。
王冠の素材となる薄鋼板に必要とされる特性として、強度と成形性が挙げられる。王冠が用いられる瓶には、充填後に瓶内の内圧を高める内容物であるビールや炭酸飲料などが充填される傾向にある。温度の変化などで内圧が高まった場合や輸送などによる衝撃などにも、王冠が変形して瓶の密封が破られることの無いように、王冠には十分な強度が必要である。また、鋼板の強度が十分であっても、成形性に乏しい場合は襞の形状が不均一になり、瓶の口にかしめても十分な密封性が得られない場合がある。
王冠の素材としての薄鋼板には、主にＳＲ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｒｅｄｕｃｅｄ）鋼板が用いられている。このＳＲ鋼板は、冷間圧延により鋼板を薄くした後に、焼鈍を施し、さらに調質圧延を行い製造される。従来の一般的な王冠材の板厚は０．２２〜０．２４ｍｍであり、食品や飲料の缶などに用いる軟鋼を素材としている。
近年、缶用鋼板同様、王冠用鋼板についてもコストダウンを目的とした薄肉化が求められる。しかし、王冠の素材となる王冠用鋼板の板厚が０．２０ｍｍ未満になると、従来のＳＲ鋼板では成形性は変わらないものの強度不足により密閉性が保たれなくなる。そして、板厚を０．２０ｍｍ未満とした場合に、強度確保のために焼鈍後に二次冷間圧延を行うＤＲ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｒｅｄｕｃｅｄ）鋼板を適用することは容易に考えられるが、低炭鋼を用いたＤＲ鋼板を王冠に適用しても、成形性が低いため、瓶の密封不良が生じる。
ところで、強度と成形性の両者に優れる鋼板を得るために、以下のような技術が提案されている。
特許文献１には、質量％で、Ｎ：０．００４０〜０．０３００％、Ａｌ：０．００５〜０．０８０％を含有し、０．２％耐力：４３０ＭＰａ以下、全伸び：１５〜４０％、内部摩擦によるＱ−１：０．００１０以上であることを特徴とする缶強度、缶成形性に優れる容器用極薄軟質鋼板が開示されている。
特許文献２には、Ｃ：０．００１〜０．０８０％、Ｓｉ：０．００３〜０．１００％、Ｍｎ：０．１０〜０．８０％、Ｐ：０．００１〜０．１００％、Ｓ：０．００１〜０．０２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％、Ｎ：０．００５０〜０．０１５０％、Ｂ：０．０００２〜０．００５０％を含有し、圧延方向断面において、結晶粒の展伸度が５．０以上である結晶粒を面積率にして０．０１〜１．００％含むことを特徴とする高強度高加工性缶用鋼板が開示されている。
特開２００１−４９３８３号公報 特開２０１３−２８８４２号公報
上記特許文献１、特許文献２に記載の技術は、容器である缶を製造するためのものであり、王冠を製造するためのものではない。そして、以下の通り、これらの特許文献に記載の鋼板は王冠の成形に適さない。
特許文献１に記載の鋼板は、軟質であるため、必要な強度を得るために二次冷間圧延率を大きくすると異方性も大きくなり、成形性が損なわれる。
特許文献２に記載の鋼板も、王冠に求められる強度と成形性を両立することは難しい。このように、従来行われていた成形性と強度を両立する技術を、王冠用の鋼板に適用することはできない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、薄肉化しても、王冠の成形に適する、十分な強度と成形性を備える王冠用鋼板およびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、成分を最適化するとともに圧延方向の降伏強度、平均ランクフォード値を特定の範囲に調整すれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
［１］質量％で、Ｃ：０．００２％以上０．０１０％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．３０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０１００％未満、Ｎ：０．００５０％以下を含有し、
Ａｌ含有量が０．００５％以上の場合はＣ含有量が０．００３％超えであり、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ以上であり、下記の平均ランクフォード値が１．３以上であることを特徴とする王冠用鋼板。
平均ランクフォード値＝（ｒＬ＋２×ｒＤ＋ｒＣ）／４
ただし、ｒＬは圧延方向に平行な方向、ｒＤは圧延方向に対して４５°方向、ｒＣは圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値を意味する。
［２］下記のΔｒの絶対値が０．４０以下であることを特徴とする［１］に記載の王冠用鋼板。
Δｒ＝（ｒＬ−２×ｒＤ＋ｒＣ）／２
ただし、ｒＬは圧延方向に平行な方向、ｒＤは圧延方向に対して４５°方向、ｒＣは圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値を意味する。
［３］［１］に記載の成分組成を有するスラブを粗圧延し、仕上圧延温度が８５０℃以上で仕上圧延する熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた熱延板を、４５０℃以上７５０℃以下で巻き取る巻取り工程と、前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、前記酸洗工程後の熱延板を、冷間圧延する一次冷間圧延工程と、前記一次冷間圧延工程で得られた冷延板を、６５０℃以上７９０℃以下で焼鈍する焼鈍工程と、前記焼鈍工程で得られた焼鈍板を、Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合は圧延率が１０％以上５０％以下、Ａｌ含有量が０．００３％超の場合は圧延率が２０％以上５０％以下の条件で冷間圧延する二次冷間圧延工程と、を有することを特徴とする王冠用鋼板の製造方法。
本発明によれば、厚みを薄くしても、王冠の成形に好適な強度及び成形性を有する、王冠用鋼板を得ることができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
＜王冠用鋼板＞
質量％で、Ｃ：０．００２％以上０．０１０％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．３０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０１００％未満、Ｎ：０．００５０％以下を含有し、Ａｌが０．００５以上の場合はＣを０．００３％超え、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ以上であり、平均ランクフォード値が１．３以上である。好ましくはΔｒの絶対値が０．４０以下である。以下、成分組成、物性の順で本発明の王冠用鋼板について説明する。
以下の成分組成の説明において、本発明の王冠用鋼板に含まれる各成分の含有量を表す「％」は「質量％」を意味する。
Ｃ：０．００２％以上０．０１０％以下
Ｃ含有量が０．０１０％を超えると、二次冷間圧延後の平均ランクフォード値が低下し、後述するように成形性が損なわれ、王冠の成形に適さない鋼板になる。また、Ｃ含有量が０．０１０％を超えると、成形した王冠の襞の形状が不均一になり、形状不良となる。一方、Ｃ含有量が０．００２％未満であると、二次冷間圧延によっても必要な強度を得ることが困難になる。よって、Ｃの含有量は０．００２％以上０．０１０％以下とする。好ましくは０．００２％以上０．００６％以下、より好ましくは０．００３％以上０．００５％以下である。
Ｓｉ：０．０５％以下
ＳｉもＣと同様の理由により、成形性に影響するため、０．０５％を超える含有は望ましくない。よって、Ｓｉの含有量は０．０５％以下とする。より好ましくはＳｉの含有量は０．０３％以下である。さらに好ましくは０．０１％以下である。
Ｍｎ：０．０５％以上０．３０％以下
Ｍｎ含有量が０．０５％を下回ると、Ｓ含有量を低下させた場合でも熱間脆性を回避することが困難になり、連続鋳造時に表面割れなどの問題が生じる。一方、ＭｎもまたＣと同様の理由により、０．３０％を超える含有は望ましくない。よって、Ｍｎの含有量は０．０５％以上０．３０％以下とする。より好ましくは。Ｍｎの含有量は０．１０％以上０．３０％以下である。さらに好ましくは０．１５％以上０．２５％以下である。
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐ含有量が０．０３０％を超えると、鋼の硬質化や耐食性の低下が引き起こされる。よって、Ｐ含有量の上限値は０．０３０％とする。より好ましくは、Ｐ含有量の上限値は０．０２０％である。
Ｓ：０．０２０％以下
Ｓは、鋼中でＭｎと結合してＭｎＳを形成し、多量に析出することで鋼の熱間延性を低下させる。Ｓ含有量が０．０２０％を超えるとこの影響が顕著となる。よって、Ｓの含有量の上限値は０．０２０％とする。より好ましくは、Ｓの含有量の上限値は０．０１１％である。さらに好ましくは０．００７％以下である。
Ａｌ：０．０１００％未満
Ａｌは、脱酸剤として添加される元素である。溶鋼中の酸素（Ｏ）を減少させることにより、鋼塊中の凝固欠陥の発生を抑える効果があり、この効果を得るためにはＡｌ含有量は、０．０００５％以上であることが好ましい。しかし、多量のＡｌは成形性低下の要因となる。具体的には、Ａｌ含有量が０．０１００％以上であると、平均ランクフォード値の低下によって王冠成形時に襞の形状が不均一になり、形状不良を引き起こす。よって、Ａｌ含有量は０．０１００％未満とする。
さらに、Ａｌ含有量を０．００３％以下にすると、ＣやＮによる固溶強化能の向上を図れるため、二次冷間圧延の圧延率を高くしなくてもよい。具体的には、板厚が０．２０ｍｍ未満の王冠用鋼板を製造する場合であっても、二次冷間圧延の圧延率を１０〜４０％に設定して、所望の特性を実現することができる。このためＡｌ含有量は０．００３％以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．００２％以下である。また、Ａｌ含有量を０．００３％以下として、上記のように高強度化させる場合、Ｃ含有量を０．００２〜０．００６％とすることで、Ｃによる成形性の低下を防ぐことが出来る。
Ｎ：０．００５０％以下
Ｎ含有量が０．００５０％超であると二次冷間圧延後の平均ランクフォード値の低下につながり、成形性が悪化する。よって、Ｎの含有量は０．００５０％以下とする。なお、Ｎ含有量は０．００４０％未満が好ましい。
Ａｌ含有量が０．００５％以上の場合はＣ含有量を０．００３％超え
Ａｌが０．００５％以上の場合は、鋼中のＮがＡｌと結合して降伏強度が低下する。そのため、Ａｌが０．００５％以上の場合はＣを０．００３％超えとして降伏強度を確保する。
上記成分以外の残部はＦｅおよび不可避的不純物とする。不可避的不純物には、製造プロセスにおいて不可避的に混入する成分の他、本発明の効果を害さない範囲で所望の特性付与のために不可避的に添加した成分も含む。不可避的不純物としては、Ｖ、Ｂ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ａｓの少なくとも一種を合計で０．０２％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．１０％以下、Ｃｒ：０．０９％以下およびＯ：０．０１５０％以下を例示することができる。
次に、本発明に係る王冠用鋼板の機械的性質について説明する。
降伏強度：５００ＭＰａ以上
王冠用鋼板には、瓶の内圧に対して王冠が外れることが無いような強度が求められる。一般的な王冠用鋼板の板厚は０．２２〜０．２４ｍｍ程度であり、これを下回るような薄肉化を行う場合、王冠用鋼板の強度をさらに高めなければならない。王冠用鋼板の圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ未満であると、上記のような薄肉化した王冠に十分な強度を付与することが不可能であり、耐圧強度が不足する。したがって、圧延方向の降伏強度を５００ＭＰａ以上とする。さらに、５５０ＭＰａ以上とすることが好ましい。一方、圧延方向の降伏強度が６５０ＭＰａを超えると、王冠成形時のプレス条件の調整が難しくなる場合があるため、圧延方向の降伏強度は６５０ＭＰａ以下とすることが好ましい。なお、降伏強度は「ＪＩＳ Ｚ ２２４１」に示される金属材料引張試験方法により測定できる。
平均ランクフォード値：１．３以上
王冠用鋼板は円形のブランクに打ち抜かれた後、プレス成形により王冠に成形される。成形後の王冠形状は主に襞の形状の均一性で評価される。襞の形状が不均一であると、打栓後の密封性が損なわれ、瓶の内容物の漏洩につながる場合がある。王冠用鋼板の成形性は、成分組成や降伏強度とも関係があるが、平均ランクフォード値とはより密接な関係にある。具体的には、平均ランクフォード値が１．３未満であると成形後の襞の形状が不均一になる。よって、平均ランクフォード値は１．３以上とする。平均ランクフォード値は１．４以上であることが好ましい。なお、平均ランクフォード値は大きいほど好ましい。平均ランクフォード値は「ＪＩＳ Ｚ ２２５４」の付属書ＪＡに示される方法によりｒ値を測定し、評価することができる。また、平均ランクフォード値は、上記方法で、ｒＬ：圧延方向に平行な方向のｒ値、ｒＤ：圧延方向に対して４５°方向のｒ値、ｒＣ：圧延方向に対して９０°方向のｒ値を測定し、平均ランクフォード値については（ｒＬ＋２×ｒＤ＋ｒＣ）／４を計算することで得られる。
Δｒの絶対値が０．４０以下
本発明では、Δｒの絶対値が０．４０以下であることが好ましい。王冠用鋼板は円形のブランクに打ち抜かれた後、プレス成形により王冠に成形される。成形後の王冠形状は主に襞の形状の均一性で評価される。襞の形状が不均一であると、打栓後の密封性が損なわれ、瓶の内容物の漏洩につながる場合がある。王冠用鋼板の成形性は、成分組成や降伏強度とも関係があるが、Δｒの絶対値（ランクフォード値（ｒ値）の面内異方性）とも密接な関係にある。具体的には、Δｒの絶対値が０．４０超であると成形後の襞の形状が不均一になる。よって、Δｒの絶対値は０．４０以下とする。なお、Δｒ値の絶対値は小さい方が好ましい。好ましくは０．２０以下である。また、Δｒの絶対値は、上記方法で、ｒＬ：圧延方向に平行な方向のｒ値、ｒＤ：圧延方向に対して４５°方向のｒ値、ｒＣ：圧延方向に対して９０°方向のｒ値を測定し、（ｒＬ−２×ｒＤ＋ｒＣ）／２を計算することで得られる。
厚み：０．２０ｍｍ未満
本発明の王冠用鋼板の厚みは特に限定されないが、本発明の王冠用鋼板は、厚みが薄くても、成形性と強度を両立できる。「厚みが薄い」とは０．２０ｍｍ未満であり、より具体的には０．１３〜０．１９ｍｍである。
＜王冠用鋼板の製造方法＞
以下、本発明の王冠用鋼板の製造方法の一例について説明する。
本発明の王冠用鋼板は、熱間圧延工程と、巻取り工程と、酸洗工程と、一次冷間圧延工程と、焼鈍工程と、二次冷間圧延工程と、を有するＤＲ方法で製造できる。以下、各工程について説明する。
熱間圧延工程
熱間圧延工程とは、上記成分組成を有するスラブを粗圧延し、仕上げ圧延する工程である。なお、スラブは、例えば、転炉などを用いた公知の方法により、溶鋼を上記の化学成分（成分組成）に調整し、連続鋳造法により製造される。スラブの成分組成が王冠用鋼板の成分組成になるため、王冠用鋼板の成分組成はスラブを製造する際に調整すればよい。
粗圧延の条件は特に限定されないが、粗圧延の際には、スラブを１２００℃以上に加熱することが好ましい。加熱温度の上限は特に限定されないが、加熱温度が高すぎるとスケールが過剰に発生して製品表面の欠陥になる。このため、加熱温度は１３００℃以下とすることが好ましい。
また、仕上げ圧延温度は、圧延荷重の安定性の観点から８５０℃以上とする。好ましくは８８０℃以上であり、より好ましくは９００℃以上である。一方、必要以上に仕上げ圧延温度を高くすることは、薄鋼板の製造を困難するので９６０℃以下とすることが好ましい。
巻取り工程
巻取り工程とは、熱間圧延工程で得られた熱延板を、巻き取る工程である。巻取温度が７５０℃より高くなると、結晶粒が粗大化して強度が低下し、本発明の規定する機械的特性が得られない。そのため、熱間圧延工程の巻取温度は７５０℃以下とする。好ましくは７４０℃以下、より好ましくは７００℃以下である。さらに好ましくは６５０℃以下である。また、巻取温度を４５０℃より低くし、かつ能率を損なわずに操業するためには、これに応じて仕上圧延温度を低くする必要がある。仕上圧延温度を低くすると板の形状を制御することが難しくなるため、巻取り温度を４５０℃以上にする。より好ましくは５００℃以上である。さらに好ましくは５５０℃以上である。
酸洗工程
酸洗工程とは、巻取り工程後の熱延板を酸洗する工程である。酸洗工程は、表層スケールが除去できればよい。表層スケールを除去できれば、その条件は特に限定されない。
一次冷間圧延工程
一次冷間圧延工程とは、酸洗工程後の熱延板を、冷間圧延する工程である。一次冷間圧延工程での圧延率は特に限定されないが、極薄材を製造するためには圧延率を８５〜９４％に設定することが好ましい。
焼鈍工程
焼鈍工程とは、一次冷間圧延工程で得られた冷延板を焼鈍する工程である。焼鈍温度が７９０℃を超えると、連続焼鈍においてヒートバックルなどの通板トラブルが発生しやすくなる。また、焼鈍温度が６５０℃未満であると、再結晶が不完全となり、材質が不均一になる。したがって、焼鈍温度は６５０〜７９０℃とする。
二次冷間圧延工程
二次冷間圧延工程とは、上記焼鈍工程で得られた焼鈍板を、冷間圧延する工程である。この二次冷間圧延により必要な強度を付与する。本発明の製造方法では、Ａｌ含有量によって選択可能な圧延率の条件が異なる。具体的には、Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合は圧延率が１０％以上５０％以下、Ａｌ含有量が０．００３％超の場合は圧延率が２０％以上５０％以下である。Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合に圧延率が１０％未満、Ａｌ含有量が０．００３％超の場合に圧延率が２０％未満であると、王冠の耐圧性を確保するのに十分な強度が得られない。また、二次冷間圧延の圧延率が５０％を超えると、異方性が過大となり、成形性を損なう。よって、二次冷間圧延の圧延率はＡｌ含有量に応じて上記範囲とする。なお、圧延率の好ましい上限はＡｌ含有量がいずれの場合にも４０％であるが、Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合には圧延率を小さくできる点が特徴の１つであり、Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合には以下の通り圧延率が４０％以下であることが好ましい。
本発明では、Ａｌ含有量を０．００３％以下とした場合、ＣやＮによる固溶強化能の向上を図れるため、二次冷間圧延の圧延率を高くしなくてもよい。具体的には、板厚が０．２０ｍｍ未満の王冠用鋼板を製造する場合であっても、二次冷間圧延の圧延率を１０〜４０％に設定して、所望の特性を実現することができる。
なお、二次冷間圧延以降は、めっき処理（電気すずめっき、電気クロムめっき）等の工程を常法通り行い、王冠用鋼板として仕上げることができる。
以上、説明したように、本実施によれば、鋼板の強度と王冠成形性の両立が可能となり、王冠の薄肉化が実現できる。
本実施例において、まず、表１に示す成分組成を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼を実機転炉で溶製し、連続鋳造することにより鋼スラブを得た。ここで得られた鋼スラブに対して、１２５０℃に再加熱した後、圧延開始温度１１５０℃、表２に示す仕上圧延温度の条件で熱間圧延を行い、表２に示す巻取り温度で巻取り、巻取り後に酸洗を施した。次いで、表２に示す一次冷間圧延率で一次冷間圧延を行い、表２に示す焼鈍温度で連続焼鈍し、引き続き、表２に示す二次冷間圧延率で二次冷間圧延を施した。得られた鋼板に通常のクロムめっきを連続的に施して、ティンフリースチールを得た。
以上により得られた鋼板に対して、２１０℃、１５分の塗装焼付け相当の熱処理を行った後、引張試験、平均ランクフォード値、Δｒ値の測定を行った。
引張試験は、ＪＩＳ５号サイズの引張試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に従い、圧延方向の降伏強度を測定した。
平均ランクフォード値は「ＪＩＳ Ｚ ２２５４」の付属書ＪＡに記載の固有振動法を用いて測定した。また、圧延方向に引張試験を行いｒＬを測定し、圧延方向に対して４５°方向に引張試験を行いｒＤを測定し、圧延方向に対して９０°方向に引張試験を行いｒＣを測定した。測定結果から（ｒＬ−２×ｒＤ＋ｒＣ）／２を計算しΔｒの絶対値を求めた。
得られた鋼板を用いて王冠を成形し、王冠成形性を評価した。直径３７ｍｍの円形ブランクを使用し、プレス加工により「ＪＩＳ Ｓ ９０１７」（廃止規格）に記載の３種王冠の寸法（外径３２．１ｍｍ、高さ６．５ｍｍ、襞の数２１）に成形した。評価は目視で行い、襞の大きさが全て揃っている場合を「○」、襞の大きさが不揃いな場合を「×」と評価した。
また、成形した王冠を用いて耐圧試験を行った。王冠の内側に塩化ビニル製ライナーを成形し、市販ビール瓶に打栓してＳｅｃｕｒｅ Ｐａｋ社製Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｅａｌ Ｔｅｓｔｅｒを用いて王冠が外れる内圧を測定した。従来の王冠と同等以上の耐圧強度を示した場合を「○」、従来の王冠の耐圧強度に至らなかった場合を「×」と評価した。得られた結果を表３に示す。
表３より、本発明例である水準１〜５、１３および１４の鋼板は、圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ以上、かつ平均ランクフォード値が１．３以上、かつΔｒの絶対値が０．４０以下であり、王冠成形性および耐圧強度のいずれも良好である。一方、比較例である水準６の鋼板は、Ａｌの含有量が０．００５％を超えているのにＣの含有量が０．００３％未満のため、圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ未満となり、耐圧強度が不足している。比較例である水準７の鋼板はＣの含有量が多すぎるため、水準８の鋼板はＭｎの含有量が多すぎるため、水準９の鋼板はＡｌの含有量が多すぎるため、水準１０の鋼板はＮの含有量が多すぎるため、水準１１の鋼板は熱間圧延後の巻取り温度が高すぎるため、いずれも平均ランクフォード値が１．３未満となり、王冠成形性に劣っている。比較例である水準１２の鋼板は二次冷間圧延率が小さすぎるため、圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ未満となり、耐圧強度が不足している。
Figure 0005958630
Figure 0005958630
Figure 0005958630

Claims (2)

  1. 質量％で、Ｃ：０．００２％以上０．０１０％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．３０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０１００％未満、Ｎ：０．００５０％以下を含有し、Ａｌ含有量が０．００５％以上の場合はＣ含有量が０．００３％超えであり、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
    圧延方向の降伏強度が５００ＭＰａ以上であり、
    下記の平均ランクフォード値が１．３以上であり、
    下記のΔｒの絶対値が０．４０以下であることを特徴とする王冠用鋼板。
    平均ランクフォード値＝（ｒＬ＋２×ｒＤ＋ｒＣ）／４
    ただし、ｒＬは圧延方向に平行な方向、ｒＤは圧延方向に対して４５°方向、ｒＣは圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値を意味する。
    Δｒ＝（ｒ Ｌ −２×ｒ Ｄ ＋ｒ Ｃ ）／２
    ただし、ｒ Ｌ は圧延方向に平行な方向、ｒ Ｄ は圧延方向に対して４５°方向、ｒ Ｃ は圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値を意味する。
  2. 請求項１に記載の王冠用鋼板の製造方法であって、
    スラブを粗圧延し、仕上圧延温度が８５０℃以上で仕上圧延する熱間圧延工程と、
    前記熱間圧延工程で得られた熱延板を、４５０℃以上７５０℃以下で巻き取る巻取り工程と、
    前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、
    前記酸洗工程後の熱延板を、冷間圧延する一次冷間圧延工程と、
    前記一次冷間圧延工程で得られた冷延板を、６５０℃以上７９０℃以下で焼鈍する焼鈍工程と、
    前記焼鈍工程で得られた焼鈍板を、Ａｌ含有量が０．００３％以下の場合は圧延率が１０％以上５０％以下、Ａｌ含有量が０．００３％超の場合は圧延率が２０％以上５０％以下の条件で冷間圧延する二次冷間圧延工程と、を有することを特徴とする王冠用鋼板の製造方法。
JP2015189112A 2014-10-10 2015-09-28 王冠用鋼板およびその製造方法 Active JP5958630B2 (ja)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/518,190 US20170292176A1 (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel sheet for crown cap and method for producing the same
CN201580054890.7A CN106795607B (zh) 2014-10-10 2015-10-08 瓶盖用钢板及其制造方法
BR112017007235A BR112017007235A2 (pt) 2014-10-10 2015-10-08 chapa de aço para tampa de coroa e método para produzir a mesma
AU2015329455A AU2015329455B2 (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel plate for cap and method for producing same
PCT/JP2015/005115 WO2016056239A1 (ja) 2014-10-10 2015-10-08 王冠用鋼板およびその製造方法
KR1020177009648A KR102020718B1 (ko) 2014-10-10 2015-10-08 왕관용 강판 및 그 제조 방법
MX2017004584A MX2017004584A (es) 2014-10-10 2015-10-08 Lamina de acero para corcholata y metodo para la produccion de la misma.
NZ729397A NZ729397A (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel sheet for crown cap and method for producing the same
TW104133241A TWI565812B (zh) 2014-10-10 2015-10-08 Steel plate for cap and method for manufacturing the same
EP15849457.5A EP3205739B1 (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel plate for cap and method for producing same
CA2960110A CA2960110C (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel sheet for crown cap and method for producing the same
MYPI2017701198A MY176043A (en) 2014-10-10 2015-10-08 Steel sheet for crown cap and method for producing the same
PH12017500350A PH12017500350A1 (en) 2014-10-10 2017-02-27 Steel sheet for crown cap and method for producing the same
CONC2017/0003327A CO2017003327A2 (es) 2014-10-10 2017-04-06 Hoja de acero para tapa corona y método de producirla

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014208696 2014-10-10
JP2014208696 2014-10-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016079505A JP2016079505A (ja) 2016-05-16
JP5958630B2 true JP5958630B2 (ja) 2016-08-02

Family

ID=55957671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015189112A Active JP5958630B2 (ja) 2014-10-10 2015-09-28 王冠用鋼板およびその製造方法

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20170292176A1 (ja)
EP (1) EP3205739B1 (ja)
JP (1) JP5958630B2 (ja)
KR (1) KR102020718B1 (ja)
CN (1) CN106795607B (ja)
AU (1) AU2015329455B2 (ja)
BR (1) BR112017007235A2 (ja)
CA (1) CA2960110C (ja)
CO (1) CO2017003327A2 (ja)
MX (1) MX2017004584A (ja)
NZ (1) NZ729397A (ja)
PH (1) PH12017500350A1 (ja)
TW (1) TWI565812B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6052474B1 (ja) * 2015-02-26 2016-12-27 Ｊｆｅスチール株式会社 王冠用鋼板、王冠用鋼板の製造方法および王冠

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170335438A1 (en) * 2014-11-28 2017-11-23 Jfe Steel Corporation Steel sheet for crown cap, manufacturing method therefor, and crown cap
WO2018061787A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 Ｊｆｅスチール株式会社 王冠用鋼板およびその製造方法並びに王冠
US11098386B2 (en) 2017-04-17 2021-08-24 Nippon Steel Corporation Steel sheet and method of manufacturing same
CN109821895B (zh) * 2018-12-20 2021-01-12 安徽楚江特钢有限公司 一种新能源超低碳钢带的生产工艺
KR102677317B1 (ko) * 2019-03-29 2024-06-21 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 캔용 강판 및 그의 제조 방법
JP6897878B1 (ja) * 2020-02-17 2021-07-07 日本製鉄株式会社 缶用鋼板およびその製造方法
CN112792126B (zh) * 2020-12-18 2022-12-09 山东钢铁股份有限公司 一种大压缩比轴承钢的热轧方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548574B2 (ja) * 1974-03-12 1980-12-06
JPH05247669A (ja) * 1992-03-06 1993-09-24 Toyo Kohan Co Ltd 薄肉化深絞り缶用高強度鋼板の製造方法
JPH07228921A (ja) * 1993-12-20 1995-08-29 Kawasaki Steel Corp 加工性に優れた表面処理鋼板用原板の製造方法
EP0767247A4 (en) * 1995-02-23 1999-11-24 Nippon Steel Corp COLD-ROLLED STEEL SHEET AND HOT DIP GALVANIZED SHEET HAVING A remarkably uniform machinability, and process for producing these sheets
JP3108615B2 (ja) * 1995-10-23 2000-11-13 川崎製鉄株式会社 フランジ加工性およびネック成形性に優れる溶接缶用鋼板の製造方法
JPH1150211A (ja) * 1997-08-05 1999-02-23 Kawasaki Steel Corp 深絞り加工性に優れる厚物冷延鋼板およびその製造方法
JP3840004B2 (ja) 1999-08-17 2006-11-01 新日本製鐵株式会社 缶強度、缶成形性に優れる容器用極薄軟質鋼板及びその製造方法
WO2007111188A1 (ja) * 2006-03-16 2007-10-04 Jfe Steel Corporation 冷延鋼板およびその製造方法、電池及びその製造方法
JP5453884B2 (ja) * 2008-04-03 2014-03-26 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度容器用鋼板およびその製造方法
JP2013500391A (ja) * 2009-07-30 2013-01-07 タタ、スティール、アイモイデン、ベスローテン、フェンノートシャップ 超低炭素鋼スラブ、ストリップ又はシートの製造方法
JP5794004B2 (ja) * 2011-07-12 2015-10-14 Ｊｆｅスチール株式会社 フランジ加工性に優れる高強度缶用鋼板およびその製造方法
JP5810714B2 (ja) 2011-07-29 2015-11-11 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
DE102013102273A1 (de) * 2013-03-07 2014-09-25 Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh Verfahren zum Erzeugen eines kaltgewalzten Stahlflachprodukts für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen, Stahlflachprodukt und Verwendung eines solchen Stahlflachprodukts
CA2944403C (en) * 2014-04-30 2019-02-26 Jfe Steel Corporation High-strength steel sheet for containers and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6052474B1 (ja) * 2015-02-26 2016-12-27 Ｊｆｅスチール株式会社 王冠用鋼板、王冠用鋼板の製造方法および王冠

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017007235A2 (pt) 2017-12-12
JP2016079505A (ja) 2016-05-16
AU2015329455B2 (en) 2018-04-26
MX2017004584A (es) 2017-06-27
US20170292176A1 (en) 2017-10-12
EP3205739A4 (en) 2017-09-13
CA2960110C (en) 2020-05-05
CN106795607A (zh) 2017-05-31
CN106795607B (zh) 2018-07-03
KR20170052660A (ko) 2017-05-12
KR102020718B1 (ko) 2019-09-10
CA2960110A1 (en) 2016-04-14
AU2015329455A1 (en) 2017-03-16
PH12017500350A1 (en) 2017-07-17
TWI565812B (zh) 2017-01-11
CO2017003327A2 (es) 2017-08-31
TW201619408A (zh) 2016-06-01
EP3205739B1 (en) 2019-12-04
NZ729397A (en) 2018-07-27
EP3205739A1 (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5958630B2 (ja) 王冠用鋼板およびその製造方法
WO2016056239A1 (ja) 王冠用鋼板およびその製造方法
KR101975129B1 (ko) 왕관용 강판 및 그 제조 방법 그리고 왕관
JP6468406B1 (ja) 鋼板およびその製造方法と王冠およびｄｒｄ缶
JP6052474B1 (ja) 王冠用鋼板、王冠用鋼板の製造方法および王冠
JP6468405B1 (ja) 鋼板およびその製造方法と王冠およびｄｒｄ缶
JP6176225B2 (ja) 王冠用鋼板およびその製造方法ならびに王冠

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160606

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5958630

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250